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主要產品:

通風柜,實驗室通風櫥,實驗室邊臺,實驗室中央臺,萬能材料試驗機,實驗室通風柜

經典案例

拉力試驗機制造商

 1 CS5530_F1簡介 

   
  1.1 主要技術參數 
  主要技術參數為高精度,24 位數據輸出,0.0015%非線性誤差;Δ-Σ模/數轉換結構,噪聲小,抗干擾能力強;三線制串行接口,可靈活與微處理機或SPI連接;內設濾波器和程控放大器,其放大器增益為64,可直接連接力值傳感器或應變傳感器;字節傳輸速率從6.25~3 840 S/s;電源供電50或60 Hz,分別有三種供電方式:VA+=5V,VA-=0 V,VD+為3~5 V;VA+=2.5 V,VA-=-2.5 V,VD+為3~5 V;VA+=3 V,VA-=-3 V,VD+=3 V;參考電壓VREF高不超過模擬電壓VA;內設偏移、增益標定寄存器。 
  1.2 外部管腳性能 
  CS5530_F1為20 腳DIP 封裝,引腳排列見圖1 。 
  圖1 CS5530_F1外部管腳圖 
  AIN1+,AIN1-為差分模擬信號輸入端;C1,C2為內部測量放大器外接電容端;VA+,VA-為正負模擬電源端;A1,A0為外部通道開關選擇線;OSC1,OSC2為外部時鐘晶振連接端;SCLK為串行時鐘輸入端;SDO為串行數據輸出端;SDI為串行數據輸入端;CS為片選信號端,低電平有效;VD+為正數字電源端;DGND為數字信號地;VREF+,VREF-為差分參考輸入端;NC為空端。 
  1.3 內部結構功能 
  CS5530_F1內部結構如圖2所示,芯片內共有命令、功能設置、偏移、增益、數據轉換等五個寄存器。 
  圖2 CS5530_F1內部結構圖 
  命令寄存器為8 位,可讀/寫。每次對CS5530_F1的訪問都必須先向此寄存器寫入命令字。寫入的命令字決定下一步操作是針對偏移、增益、數據轉換、功能設置中哪一個寄存器,是讀操作還是寫操作。通過該寄存器還可以完成偏移、增益的標定,發送初始化所需要的脈沖序列。功能設置寄存器為32位,可讀/寫。該寄存器功能強大,負責A/D各種模式的設置。對其讀/寫必須先寫命令寄存器。偏移寄存器為32位,可讀/寫,芯片初始化時可完成數據偏移量的修正。增益寄存器為32位,可讀/寫,芯片初始化時完成模擬輸入數據增益的確定。數據轉換寄存器為32位,只讀,前24位為轉換的數據,后8位為數據溢出標志。 
   
  2 CS5530_F1在拉力試驗機中的應用 
   
  2.1 硬件電路 
  拉力試驗機采用上、下位機結構,上位機采用PC機進行數據處理和圖表制作。下位機采用單片機進行力值、形變位移數據的實時采集及電機的正反轉速度控制,單片機與PC機之間采用RS 232通信。CS5530_F1負責載荷力和試樣變形量的智能化A/D采樣,要求具有比較強的實時數據采集能力,數據精確可靠。CS5530_F1與力值傳感器有三種接法:0~5 V,-2.5~+2.5 V,-3~+3 V,每一種接法都有對應的參考電壓VREF。為了消除輸入干擾信號,在兩個差分輸入端接有RC濾波元件。由于CS5530_F1是串行A/D,與微處理機接口十分方便。CS5530_F1與Intel52系列單片機的接法如圖3所示,只需三線連接。時鐘信號由程序產生,P1.7口當I/O口使用。 
  用圖3的連接方式,在程序編寫中要注意讀/寫的時序。寫寄存器時,先寫入8位寫命令字,跟隨8個時鐘脈沖;然后再寫入32位數據,跟隨32個時鐘脈沖。讀寄存器時,先寫入8位讀命令字,此時輸出數據線SDO為高電平,然后再讀入32位數據。讀/寫數據都是高位在前,特別是在讀數據轉換寄存器時,先寫入8位數據轉換方式,此時輸出線SDO為高電平;再將輸出線SDO拉低,輸入線SDI保持8個時鐘低電平,然后讀出32位數據。CS5530_F1的基本讀/寫時序如圖4所示。時鐘信號SCLK 在片選信號CS為低電平時才能控制串口數據的進出,片選信號CS為高電平時輸出線SDO為高阻狀態。 
  圖3 CS5530_F1實際應用硬件圖 
  圖4 CS5530_F1基本讀寫時序 
  2.2 軟件程序 
  CS5530_F1采集數據程序如圖5所示。 
  圖5 CS5530_F1采集數據程序流程圖 
  CS5530_F1沒有上電復位功能,這一點特別要注意,只能通過設置寄存器進行軟件復位,復位分命令方式和設置方式兩種。用命令方式復位至少要發送15個SYNC1命令字(0XFF),一個SYNC0命令字(0XFE)。用設置方式復位,先要向設置寄存器RS位(Reset System)寫1,此時復位標志位RV(Reset Valid)被置1;等待8個SCLKS再向RS位寫0,注意通過讀設置寄存器方能使復位標志位RV被清零。復位工作完成后,才能進行其他寄存器的讀/寫操作。CS5530_F1復位完成后,通過軟件程序設置內部偏移、增益、方式等各寄存器的初始值,先寫進入各寄存器的命令字,再寫32位初始值。完成初始化工作后,CS5530_F1開始工作,但為了采集數據的準確性,必須通過編程完成數據偏移和數據增益的標定工作,這樣讀出來的數據才不會有錯誤。標定程序則通過命令寄存器寫入標定命令字即可。 
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